基于应变模态的模态应变能损伤识别方法

作     者：周计祥 吴邵庆 董萼良 费庆国 ZHOU Jixiang;WU Shaoqing;DONGELiang;FEI Qingguo

作者机构：东南大学工程力学系南京210096 东南大学江苏省工程力学分析重点实验室南京210096 

出 版 物：《振动．测试与诊断》 (Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis)

年 卷 期：2019年第39卷第1期

页      面：25-31,218-219页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 0814[工学-土木工程] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11402052 11572086) 江苏省自然科学基金资助项目(BK20180062 BK20170022) 

主　　题：结构损伤识别 模态应变能 应变模态 灵敏度分析 奇异值截断 

摘      要：传统模态应变能计算需要完备模态振型信息,而模态振型信息中存在转角自由度难以准确获取的问题,为解决该问题,开展基于应变模态的模态应变能损伤识别研究,实现了结构损伤的定量识别。首先,通过基于应变与位移之间的联系,推导出应变模态与位移模态之间的转换矩阵;其次,利用应变模态代替位移模态计算单元模态应变能,建立基于灵敏度分析的损伤识别方程组;最后,根据奇异值截断法求解该方程组识别结构损伤。以一两端固支梁结构为对象,开展数值仿真和实验研究。结果表明,该方法可以有效识别出结构的损伤位置和损伤程度,相对于基于振型扩充的模态应变能损伤识别方法,具有更好精度和抗噪性能。